共通テスト(理科) 過去問
令和7年度(2025年度)本試験
問114 (化学(第4問) 問4)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和7年度(2025年度)本試験 問114(化学(第4問) 問4) (訂正依頼・報告はこちら) (新しいタブで開く)

アセチレンとその利用に関する次の問いに答えよ。

アセチレンに関する記述として誤りを含むものはどれか。最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。

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問題文の画像
  • アセチレンは、炭化カルシウム(カルシウムカーバイド)に水を加えると発生する。
  • アセチレンに酸素を十分に供給して完全燃焼させて得られる炎は、金属の切断や溶接に用いられるほど高温である。
  • アセチレンに水を付加させると、アセトアルデヒドが生成する。
  • アセチレンにシアン化水素HCNを付加させると、繊維の原料であるモノマーが得られる。
  • アセチレンが重合したポリアセチレンは、三重結合と単結合で交互に炭素原子をつないだ高分子である。

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この過去問の解説 (3件)

01

アセチレンに関する問題です。

アセチレンについて聞く問題は非常に多く、問題を解いていてよく見かける物質です。

理解できていないうちは順序立てて、反応を一つずつ理解していくことが大事ですが、最終的にはアセチレンについての反応はすべて思い出せるようにしましょう。

選択肢1. アセチレンは、炭化カルシウム(カルシウムカーバイド)に水を加えると発生する。

正しいです。この反応はアセチレンに関する反応の中でも特に頻出の反応です。

(炭化カルシウム)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2

この反応式は覚えておくことを強く推奨します。

選択肢2. アセチレンに酸素を十分に供給して完全燃焼させて得られる炎は、金属の切断や溶接に用いられるほど高温である。

正しいです。アセチレンは非常に可燃性の高い気体で、反応したときに大量の熱を放出します。

その熱を用いて、金属の加工や切断、溶接にアセチレンを使用したバーナーが用いられます。

選択肢3. アセチレンに水を付加させると、アセトアルデヒドが生成する。

正しいです。この問いは、アセチレンの製法を答えさせた流れでそのまま続くことの多い問題なので、覚えておいて損はない反応です。

C2H2+H2O→HOーCH=CH2、ただしこの物質はアセトアルデヒドではありません。

この反応を起こすと、最初の生成物としてビニルアルコールが発生します。しかし、このビニルアルコールは非常に不安定な物質です。

このとき、さらにビニルアルコールの中で反応が起こります。水素が転移することで、

HOーCH=CH2→HーCーCH3

          Ⅱ

          O

と反応し、アセトアルデヒドが発生します。

 

アセトアルデヒドは、ヒトがお酒を飲んだときに摂取されるアルコール(エタノール)を肝臓で加水分解したときにも発生する物質です。

選択肢4. アセチレンにシアン化水素HCNを付加させると、繊維の原料であるモノマーが得られる。

正しいです。モノマーというのは、ポリマー(高分子化合物の一種)の中にある繰り返し構造の一単位を指す言葉です。

具体的には、エチレンは多数つながると、レジ袋やラップに使われるポリエチレンになります。このとき、ポリエチレンはポリマー、エチレンはモノマーになります。

 

アセチレンにシアン化水素を付加させると、アクリロニトリルという物質になります。これは必ず覚えておくべき反応です。

アクリロニトリルをたくさん並べて結合する(付加重合)と、プラスチックの原料にもなるポリアクリロニトリルが発生します。

つまり、アクリロニトリルはポリアクリロニトリルの繰り返し構造の一単位、モノマーであることがわかります。

選択肢5. アセチレンが重合したポリアセチレンは、三重結合と単結合で交互に炭素原子をつないだ高分子である。

誤っています。アセチレンは重合しますし、重合した物質をポリアセチレンともいいますが、三重結合と単結合で交互、というのが誤りです。

イメージとして、付加重合するときには、炭素間を結ぶ二重、三重結合に使っている共有電子対のうちの一つを、付加重合に使いますので、アセチレンのように、炭素間が三重結合で結ばれている物質が付加重合したときに、そのまま三重結合を保ちながら結合するいうことは、他に炭素間二重結合や三重結合を持った物質でない限り、ほとんどないと考えてもいいでしょう。

 

よって、正しくするならば、三重結合ではなく、二重結合となります。

 

まとめ

アセチレンに関する問いは、テンプレートのように覚えておくべき問題もありますが、考えさせられる問題も出ます。

重要なのは基礎知識をきちんと頭の中に入れておくことです。

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02

アセチレン(HC≡CH)に関する問題です。

選択肢1. アセチレンは、炭化カルシウム(カルシウムカーバイド)に水を加えると発生する。

炭化カルシウム(CaC2)に水に加えるとアセチレンガスと水酸化カルシウムが発生します。

したがって、これは正しいです。

 

選択肢2. アセチレンに酸素を十分に供給して完全燃焼させて得られる炎は、金属の切断や溶接に用いられるほど高温である。

アセチレンガスと酸素を混合して燃焼させると約3000℃の高温火炎が発生し、ガス溶接に利用されます。

したがって、これは正しいです。

選択肢3. アセチレンに水を付加させると、アセトアルデヒドが生成する。

アセチレンに水を付加させると、中間体として不安定なビニルアルコールが発生し、異性体転移してアセトアルデヒドが発生します。

したがって、これは正しいです。

選択肢4. アセチレンにシアン化水素HCNを付加させると、繊維の原料であるモノマーが得られる。

アセチレンにシアン化水素を付加させると、合成樹脂の原料であるアクリロニトリルが発生します。

アクリロニトリルを重合させると、アクリル繊維の原料であるポリアクリロニトリルが生成します。

したがって、これは正しいです。

選択肢5. アセチレンが重合したポリアセチレンは、三重結合と単結合で交互に炭素原子をつないだ高分子である。

ポリアセチレンはアセチレンが重合した構造であり、二重結合と単結合が交互に連なった高分子です。

したがって、これは誤りです。

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03

アセチレンに関する問題です。

選択肢1. アセチレンは、炭化カルシウム(カルシウムカーバイド)に水を加えると発生する。

正しい

 

実験室では炭化カルシウムに水を加えると発生します。

 

CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH

選択肢2. アセチレンに酸素を十分に供給して完全燃焼させて得られる炎は、金属の切断や溶接に用いられるほど高温である。

正しい

 

燃焼する際の発熱量が大きく、酸素アセチレン炎(約3000℃)として金属の切断などに利用されています。

選択肢3. アセチレンに水を付加させると、アセトアルデヒドが生成する。

正しい

 

適当な触媒(HgSO4)を用いて水を付加させるとビニルアルコールが生成しますが、このビニルアルコールは非常に不安定なので、ただちにアセトアルデヒドに変化します。

 

CH≡CH+H2O→CH2=CH-OH→CH3-CHO

選択肢4. アセチレンにシアン化水素HCNを付加させると、繊維の原料であるモノマーが得られる。

正しい

 

適当な触媒を用いてシアン化水素HCNをアセチレンに付加させるとアクリロニトリルが生成します。

アクリロニトリルを付加重合させると、ポリアクリロニトリルという繊維の原料であるモノマーが得られます。

選択肢5. アセチレンが重合したポリアセチレンは、三重結合と単結合で交互に炭素原子をつないだ高分子である。

誤り

 

ポリアセチレンは二重結合と単結合で交互に炭素原子をつないだ高分子です。

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